1、衡重式挡土墙课程设计1、设计资料（1）地形中浅切割褶皱剥蚀中低山地区，地势起伏较大。（2）工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层：耕植土，厚约 0.9m，黄褐色，含大量有机质。号土层，中风化砾岩，厚度未揭露，地基容许承载力 R=800kPa。（3）墙身及墙后填料材料参数填料 ，下墙 ，上墙（假想墙背） 。墙身，353mkN182容重 。基底摩擦系数 f=0.6。圬工材料 =600k ， =100kk2 aaP1， 500k 。aPjaP（4）荷载参数本题组号为 5，挡土墙高度 8.1m，车辆荷载换算等代土层厚度为0.55m，分布在路基横断面方向的宽度 =5.5m。0h 0b（5）水文地质条件
2、本次勘测未发现地下水，可不考虑地下水影响。2、初步确定墙身尺寸挡土墙高 8.1m，选用上墙 =3m，选墙顶宽 =0.5m,则上墙底宽 =1.65m,下1H1b1b墙底宽 B=1.53m,墙背俯斜 1：0.33（ ） ，衡重台宽 =1.0m，下墙581d=5.1m，墙背仰斜 1： 0.27（ ） ，墙面坡 1：0.05，见下图：2H2063、上墙土压力计算（1）求破裂角 1计算破裂角，判别是否出现第二破裂面，假想墙背倾角见下图，2则有= =0.671tan0.31t1Hd则 =82.3假想破裂面交于荷载内，按表 5.6 第一类公式计算，得5.2745ii1.0tani验核破裂面位置如下：第一破裂
3、面距墙顶内缘距离为=3.0（0.521+0.67）)t(t11iH=3.573m =5.5m0b破裂面交于荷载内，与假设相符，而且也不可能出现其他情况，故采用此类计算公式。因为 ，故出现第二破裂面。i1（2）计算第二破裂面上的主动土压力 1E有表 5.6 第一类公式，有K= = =0.587)245cos(tan2 )5.174cos(tan2=1+ =1+ =1.3671K10Hh.33= =0.5183.03.00.5871.367=64.98kN1E12KHcos( )=64.98cos( )=30.03 kNxi 35.27= sin( )=64.98sin( )=57.64 kNy1
4、i 对上墙 的力臂为O= =1.134m113KhHZy367.50.=1.65+1-1.1340.521=2.06miyxZdbtan2（3）计算上墙实际墙背上土压力 1E= =30.03kN1xE= tan =30.030.33=10kNy1对上墙 的力臂为1O1.0m3HZy=1.65-1.00.33=1.32m1x12tanyb4、下墙土压力计算（1）求破裂角 2假想破裂面交于荷载内，破裂角示意图如下，4按表 5.7 第一类公式得A=-tan =-tan =0.2720615= =235436tan =-tan +2)(tan(cotA=-2.311+ 7.018.1=0.795=24
5、8.3验核破裂面位置：堤顶破裂面距墙顶内缘的距离为 )tan(t1iH)tan(t22H=3（ 0.67+0.521）+5.1（0.795-0.25）=3.573+2.779=6.353m =5.5m0b则破裂面位于荷载外，与假设不符。应采用 5.7 表中第四类公式，- =5.5-3.573=1.93m0)tan(t1iHA=- =- =0.21212h25.0)31.5(9=365tan =-tan +2)(tan(cotA=-2.311+ 21.03.1.248.=0.759=2137验核破裂面位置：堤顶破裂面距墙顶内缘的距离为 )tan(t1iH)tan(t22H=3（ 0.67+0.5
6、21）+5.1（0.759-0.25）=3.573+2.596=6.169 =5.5m0b则破裂面位于荷载外，与假设相符。（2）计算土压力 2E采用 5.7 表中第四类公式，得土压力系数：K= )tan(t)sinco222= 5.048.3t0.15i7=0.16=3.54m2.79.1tant2202bh2.3262011HhK01.6543.5主动土压力：= =0.5185.15.10.162.326=87.12kN2E12cos（ ）=87.12cos（ ）=87.04kNx23017.5sin（ ）=87.12sin（ ）=3.65kNy2 6压力作用点： 120123)4(3KHh
7、Zy= 326.5.)1.4(.65=2.23m=1.53+2.230.25=2.09m22tanyxZB5、墙身截面计算墙身截面计算如下图所示：6（1）墙身重及力臂上墙墙身重 为1G= =0.5223（0.5+1.65 ）=70.95kN1)(22bHk对墙趾的力臂 为1GZ=1GZ)(321122bnHn= )65.0(305.05. 2=0.91m第二破裂面与墙背之间的土楔重 gG)tan(t12iHd=3（ 0.67-0.521）=0.447m=gG)(221d=0.5183（1+0.447 ）=39.1kN对墙趾的力臂为7=1GZ )(3tan2tan)( 11121112 dHdH
8、bn =0.058.1+0.5+30.33+ 47.3.089047.0=1.81m 土楔体上的荷载重 q= =180.550.447=4.43kNqG20dh对墙趾的力臂为 2121)(dbHnZq=0.058.1+0.5+0.50.447=1.13m下墙墙身重 为2G= =0.5225.1（1.65+1+1.53）2)(11Bdbk=234.5kN对墙趾的力臂为=2GZ)(3)(2)(1 21212bdBnHBd= 65 1.503.6553.1=1.21m（2）滑动稳定验算 xyqgc EfGK212121 )(= 04.873. 6.05.3695.49.70 =2.06 1.3所以满
9、足抗滑稳定性要求。（3）倾覆稳定性验算 yxyx xyxqgGZEHZEZK221 21210 )(= 09.487.534.0. 23.65.5395349.57 =1.5 1.5所以满足抗倾覆稳定性要求。（4）基底应力计算8e= )(2yxEGMB=0.765- 65.34.7.1395.249.706=0.765-0.444=0.32e （=0.48）B41e （=0.26） 6=616 R（=800 ）4.0312)(2maxNyZEGakPak（5）截面应力计算选上墙墙底面验算 1111 tan)(yxHbn=0.053+0.5+（3-1）0.33=1.32m=NZe21 11212
10、)(yyxGEZ= 095.73.09576. =0.46m （=0.53） ，且 （=0.28） 。1e23.b1e62b)(221minEGy= 65.4065.970=32.87kN =100lakP)1(221maxbeEGy= 65.4065.970=130.99 =600akPak由上述计算可知，所选截面尺寸符合各项要求。6、设计图纸通过以上计算，绘制衡重式路肩墙施工图纸，断面图如下：9设计说明：1.挡土墙采用 M10 水泥砂浆砌筑，施工前做好配比式验，强度要求达到设计等级，砌筑时砂浆要密实、饱满，不得有空洞。2.石料应采用无风化石材，面石要平整，挡土墙外露面，采用 1:3 水泥砂浆勾凸缝。3.基础砌筑不得在有水状态下进行，应做好基坑排水工作。4.挡土墙分段：每 10m 设置一道沉降缝，缝宽 2cm，外露面 1cm，缝线竖直美观，可用 C15 混凝凝土角石砌筑，沉降缝内用 1.5cm 浸沥青软木板分隔。5.挡土墙压顶混凝土 C20，预制混凝土护栏可以浇筑入压顶混凝土之中。6.道路排水系统出水口管应预先埋入挡土墙中，注意高程和平面的正确性。7.挡土墙后填土根据道路设计要求分层压实，挡土墙前趾回填土应人工夯实，原则上基础台阶应全部埋入土中。8.反虑层要求设置成通长。9.硬塑管伸入反虑层端用透水土工布或蛇皮袋布包扎。10.浇筑压顶时应注意预留波形护栏的钢管孔。10
